蜜蜂是自然界中主要的授粉昆虫,对农业发展与生态多样性至关重要。然而,近年来微孢子虫、杀虫剂等生物性和非生物性致病因子对蜜蜂健康造成了威胁。其中,真菌性病原微生物东方蜜蜂微孢子虫(Nosema.ceranae,ceranae)是引起世界部分地区蜜蜂死亡的主要因子之一。东方蜜蜂微孢子虫感染意大利蜜蜂(意蜂,Apis mellifera L.)后,影响蜜蜂行为、记忆能力;增加蜜蜂能量消耗,引起能量应激;使哺育蜂发育提早成熟,转变为采集蜂,进而干扰蜂群正常的劳动分工。哺育蜂头部的咽下腺(hypopharyngeal glands,HPGs)是分泌蜂王浆的腺体,在蜜蜂8-16日龄时蛋白质合成活性最高,9d蜜蜂的咽下腺发育最充分。本实验通过对新出房蜜蜂饲喂接种N.ceranae后,从基因表达和生理响应两方面研究微孢子虫感染对意蜂咽下腺的基因表达变化、腺泡大小、总蛋白含量及咽下腺中淀粉酶、葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶和α-葡萄糖酶活性等的影响,从哺育蜂咽下腺发育角度分析东方蜜蜂微孢子虫感染造成哺育蜂提早发育的分子和生理机制。本实验中,处理组每只蜜蜂饲喂接种2μ1浓度为0.5×105的孢子液,对照组每只蜜蜂饲喂2μl浓度为50%的糖溶液,在蜜蜂9、12和15 d时分别收集处理组、对照组蜜蜂样本。解剖蜜蜂头部咽下腺,使用RNA-Seq技术对9 d蜜蜂咽下腺进行转录组测序分析,测定各日龄蜜蜂咽下腺腺泡体积、总蛋白浓度及酶活性,并通过荧光定量PCR分析王浆主蛋白等基因在不同日龄蜜蜂咽下腺样品中的表达情况。转录组测序结果显示存在285个差异基因,其中279个基因在处理组中上调表达,6个基因在对照组中上调表达;检测12d、15 d样本中差异基因的表达量,表达趋势与测序结果相一致。比较处理组与对照组腺泡体积,结果发现处理组腺泡体积显著缩小;处理组中总蛋白浓度显著降低,王浆主蛋白基因表达量呈下降趋势。在不同日龄中,N.ceranaae对淀粉酶、葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶和α-葡萄糖苷酶的酶活性影响力不同,总体变化为处理组酶活性增加;其中,9 d处理组淀粉酶活性显著升高,12 d样本中处理组葡萄糖氧化酶和α-葡萄糖酶的比活力显著高于对照组。结果表明,N.ceranae感染引起蜜蜂咽下腺基因表达发生改变、腺泡提前萎缩、总蛋白浓度降低、酶活性增加。N.ceranae感染减少蛋白质合成,并可以导致腺体萎缩,这可能是导致蜜蜂饥饿的机制,也可能因咽下腺分泌营养物质量无法保证,导致哺育蜂提早结束哺育工作;三种在采集蜂咽下腺中分泌并参与蜂蜜酿造的酶比活力提高,说明处理组蜜蜂在一定程度上转变为采集蜂,这一结果与N.ceranae感染引起蜜蜂提早转变为采集蜂的结论相一致;此外,血淋巴中保幼激素结合蛋白的编码基因和神经肽编码基因的上调表达可能也是N.ceranae感染导致蜜蜂提早成熟的一种分子调节机制。